El papel del Sol en las mareas vivas y muertas

Estoy tratando de entender cómo el Sol afecta las mareas en los océanos y mares de la Tierra.

Tomado de https://en.wikipedia.org/wiki/Tide#Range_variation:_springs_and_neaps

Es bastante claro que cuando la Luna está en el primer y tercer cuarto, las fuerzas gravitatorias del Sol y la Luna se ejercen en diferentes direcciones (90° de separación) y, en consecuencia, la amplitud de la marea es mínima, y ​​se llama nula. marea.

También es intuitivo que cuando la Luna y el Sol están alineados en el mismo lado de la Tierra (luna nueva), sus fuerzas gravitatorias se suman y hacen que la amplitud de la marea alcance su máximo (marea viva).

Lo que no entiendo es la razón por la cual las mareas vivas también son causadas por una configuración de luna llena, cuando la Luna y el Sol todavía están alineados pero en lados opuestos de la Tierra. Hablando intuitivamente, esperaría que el rango de marea resultante fuera más pequeño que el que ocurre durante una luna nueva (pero aún mayor que una marea muerta), porque la fuerza gravitatoria del Sol (aunque más baja que la de la Luna) en realidad se opone a la de la Luna.

Habiendo dicho eso, me estoy perdiendo algunos fenómenos físicos en la descripción anterior para que las dos mareas vivas sean iguales (donde descuidé la fuerza centrífuga de la Tierra en rotación por simplicidad, aunque soy consciente de su papel en las mareas) o simplemente estoy malinterpretando el hecho de que los dos tipos de mareas vivas en realidad tienen rangos diferentes, aunque ambos mayores que las mareas muertas?

Respuestas (2)

Cuando preguntes, "¿Qué causa las mareas?", es posible que escuches, "Gravedad". Una pregunta de seguimiento es: "¿Qué marea es más fuerte: el Sol o la Luna?",..., "La Luna".

Entonces: ¿Entonces por qué la Tierra orbita alrededor del Sol y no de la Luna?... claramente, la gravedad del Sol es más fuerte (alrededor de 250x).

La resolución de esta paradoja de las mareas es que las mareas son causadas por el gradiente gravitacional, y ese gradiente induce un momento cuádruple en la forma de la Tierra.

El cuádruple se parece a:

F metro o o norte ( 2 z 2 X 2 y 2 )

por lo que el estiramiento a lo largo de la syzygy ( z ) es el doble de la contracción a lo largo de las dos direcciones transversales. Tenga en cuenta también que se transforma en sí mismo bajo una rotación de 180 grados:

z z
X X
y + y

Es un fenómeno de tensor de rango 2, no un vector como la fuerza (que cambia de signo con una rotación de 180 grados). Por lo tanto, no importa en qué lado de la Tierra esté la luna.

Bajo una marea muerta, el Sol induce:

F S tu norte ( 2 X 2 z 2 y 2 )

que cancela parcialmente la marea de la Luna.

El factor "f" es proporcional al gradiente de la intensidad del campo radial:

F d d r GRAMO METRO r 2 = GRAMO METRO r 3

por lo que el efecto del Sol es del mismo orden de magnitud que el de la Luna, pero un poco más pequeño.

Usted sabe, por supuesto, que la frecuencia de las mareas debido a la luna es de 12 horas, es decir, el doble de la frecuencia de rotación de la Tierra. Esto se debe a que en el lado cercano a la Luna la suma de la atracción de la Tierra y la Luna aumenta con respecto al promedio, por lo que el nivel del agua sube hacia la Luna. En el lado opuesto, la atracción disminuye, por lo que el nivel del agua se aleja y también sube. Esta doble onda está alineada con la Luna, con cierto retraso de fase. La atracción por el Sol provoca una onda similar con frecuencia de 12 horas, esta vez alineada con el Sol. Cuando el Sol y la Luna están alineados, ya sea en el mismo lado de la Tierra o en lados opuestos, las dos ondas coinciden y se produce la marea viva.